5.3. Отрасли высоких технологий. Нанотехнологии

Высокие технологии (англ. high technology, high tech, hi-tech) – наиболее новые и прогрессивные технологии современности. К высоким технологиям обычно относят самые наукоемкие отрасли промышленности.

Отрасли высоких технологий:

? полупроводниковые технологии (микро- и наноэлектроника, квантовая и оптическая электроника, радиоэлектроника);

? информационные технологии и телекоммуникации (вычислительная техника, системы хранения данных, программирование, Искусственный интеллект, Интернет-технологии, беспроводные технологии);

? робототехника и электромеханика (микро- и наноэлектромеханические системы);

? нанотехнологии и новые материалы (технологии нанообъектов, наноструктур, неразмерных параметров);

? чистые технологии (cleantech) и альтернативная энергетика (рециклинг; атомная, солнечная и водородная энергетика; технологии энергосбережения);

? системы безопасности, контроля и автоматизации (биометрика, системы контроля и управления доступом, датчики и аналитическое оборудование, навигационные технологии, технологии разведки (жучки));

? оборонные технологии и технологии двойного назначения (самолето- и ракетостроение, космическая техника);

? живые системы и биотехнологии (генная инженерия и генотерапия, биохимия и биофизика, микробиологическая промышленность).

Нанотехнология ? междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, представляющая совокупность теоретических и практических методов исследования, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомарной структурой путем контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

Чаще всего нанотехнологии определяются как комплекс методов работы с объектами размером менее 100 нанометров.

Объекты нанотехнологий:

1) могут иметь характеристические размеры указанного диапазона:

? наночастицы, нанопорошки (объекты, у которых три характеристических размера находятся в диапазоне до 100 нм);

? нанотрубки, нановолокна (объекты, у которых два характеристических размера находятся в диапазоне до 100 нм);

? нанопленки (объекты, у которых один характеристический размер находится в диапазоне до 100 нм);

2) могут быть макроскопические объекты, атомарная структура которых контролируемо создается с разрешением на уровне отдельных атомов.

Нанотехнологии качественно отличаются от традиционных дисциплин, поскольку на таких масштабах привычные макроскопические технологии обращения с материей часто неприменимы, а микроскопические явления, пренебрежительно слабые на привычных масштабах, становятся намного значительнее: проявляются квантовые эффекты и эффекты межмолекулярных взаимодействий, такие как Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия.

В практическом аспекте это технологии производства устройств и их компонентов, необходимых для создания, обработки и манипуляции атомами, молекулами и частицами, размеры которых находятся в пределах от 1 до 100 нанометров.

Однако нанотехнология сейчас находится в начальной стадии развития, поскольку основные открытия, предсказываемые в этой области, пока не сделаны. Тем не менее проводимые исследования уже дают практические результаты. Использование в нанотехнологии передовых научных результатов позволяет относить её к высоким технологиям.

Нанотехнология и, в особенности, молекулярная технология? новые области, очень мало исследованные. Развитие современной электроники идет по пути уменьшения размеров устройств. С другой стороны, классические методы производства подходят к своему естественному экономическому и технологическому барьеру, когда размер устройства уменьшается не намного, зато экономические затраты возрастают экспоненциально. Нанотехнология ? следующий логический шаг развития электроники и других наукоемких производств.